Question

海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

(1)除去粗盐中杂质(Mg²⁺、SO、Ca²⁺ )，加入的药品顺序正确的是______ ( 填字母)；

A．NaOH溶液→Na₂CO₃溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸

B．BaCl₂溶液→NaOH溶液→Na₂CO₃溶液→过滤后加盐酸

C．NaOH溶液→BaCl₂溶液→Na₂CO₃溶液→过滤后加盐酸

D．Na₂CO₃溶液→NaOH溶液→BaCl₂溶液→过滤后加盐酸

(2)制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解，写出电解化学方程式：________________；

(3)步骤I中已获得Br₂，步骤I中又将Br₂还原为Br^- ，其目的是_________________，写出步骤II中发生反应的化学方程式：_______________________；

(4)某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，设计了如下实验装置：

①图中仪器B的名称是_________________________________；

②C中收集到液体的颜色为__________________________________；

③Br₂被过量Na₂CO₃溶液吸收的氧化产物为NaBrO₃，则D中发生反应的化学方程式为_______________。

Answer

BC 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ 富集溴元素 Br2 +SO2+2H2O=2HBr+ H2SO4 直形冷凝管(或冷凝管) 深棕红色或红棕色 3Br2 +6Na2CO3 + 3H2O=NaBrO3+5NaBr + 6NaHCO3

【解析】

海水淡化得到氯化钠，电解氯化钠溶液或熔融状态的氯化钠会生成氯气，氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液，通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr和硫酸的溶液，再通入适量氯气氧化得到溴单质，富集溴元素，蒸馏得到工业溴，据此分析解答(1)～(3)；

(4) 根据图示，从工业溴中提纯溴利用的原理是蒸馏，结合蒸馏的原理和碳酸钠的性质分析解答。

(1) 除去粗盐中杂质(Mg2+、SO、Ca2+)，要先除SO离子，然后再除Ca2+离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，加NaOH除去Mg2+离子的顺序不受限制，将三种离子除完了，然后过滤，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子即可，所以正确的操作顺序为：

A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸，最后加入的氯化钡溶液中过量的钡离子无法除去，故A错误；

B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂原则，故B正确；

C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂原则，故C正确；

D．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸，最后加入的氯化钡溶液中过量的钡离子无法除去，故D错误；故答案为：BC；

(2)制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解，电解的化学方程式为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，故答案为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；

(3) 因为低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，目的是富集溴元素，步骤Ⅱ中二氧化硫吸收溴单质发生的反应为：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr，故答案为：富集溴元素；Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr；

(4)①根据图示，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器B为冷凝管，故答案为：冷凝管；

②控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，故答案为：深棕红色；

③Br2与过量Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和NaHCO3，D中发生反应的化学方程式为3Br2+6Na2CO3+3H2O=NaBrO3+5NaBr+6NaHCO3，故答案为：3Br2+6Na2CO3+3H2O=NaBrO3+5NaBr+6NaHCO3。